Изградете проста схема за детектор на движение, използвайки 555 таймер за контрол на променливите натоварвания

Веригите на сензорите за движение са налични в Интернет от доста време. Тези вериги се използват главно за задвижване на променлив ток (като светлини, вентилатори) в проекти за домашна автоматизация или IoT. Също така е много често в производствените индустрии, като например на конвейерни ленти, където трябва да се открие присъствието / позицията на определен обект.

Така че, в този урок ще използваме IR сензор с NE555 IC таймер за откриване на движение и превключване на натоварването с променлив ток според това. Тук се използва като превключвател 555 таймер IC. Тъй като тази схема използва цифров таймер IC, така че работата на веригата е бърза и точна с още по-бързи скорости на откриване. В предишния ни урок научихме за 555-таймера като фиксираща верига. Това е приложението на тази схема, ние също така ще демонстрираме веригата, като я проектираме върху парче перфоритна дъска.

Компоненти, необходими за изграждане на схема за детектор на движение

Списък на компонентите, необходими за изграждане на схема за детектор на движение, е даден по-долу:

555 IC таймер
220KΩ резистори * 2
100kΩ резистор
1KΩ резистор
1uf електролитен кондензатор
LED
220Ω резистор
SPDT реле * 2
In4007 диод * 2
BC547 NPN транзистор
BC557 pnp транзистор
DC жак
IR сензорен модул

Модул на IR сензора - кратко въведение

IR означава инфрачервено излъчване / светлина и това е най-често срещаният начин за откриване на движение. Има 2 вида IR сензори:

PIR (пасивен инфрачервен сензор)
IR сензорен модул

Инфрачервената светлина идва на мястото на електромагнитния спектър, който не се вижда с невъоръжени очи. Всички горещи обекти генерират тези IR излъчвания и чрез откриването на тези излъчвания можем да усетим движението. PIR сензорът не излъчва никакво IR излъчване, а само открива излъчванията и по този начин се нарича „пасивен“. От друга страна, имаме IR модули, които изпращат IR импулс непрекъснато и когато той се отблъсне от обект, модулът може да го открие с помощта на фотодиод. Този фотодиод в този случай може да открива само инфрачервена светлина и не видима светлина.

Два основни компонента на IR сензорен модул са IR LED и фотодиод. Светодиодът изглежда точно като обикновен светодиод, но излъчва IR вместо видимите цветове, с които сме запознати. Фотодиодът е ключовият компонент, който открива отскочилите излъчвания.

В този проект използваме активен модул за IR сензор, тъй като е лесно достъпен, достъпен и лесен за използване.

555 Схема на таймера на детектора за движение

Пълната схема на детектора на движение с помощта на 555 таймер е дадена по-долу.

Във веригата са свързани щифтове 2 и 6, както и пинове 4 и 8. Изходът на веригата на делителя на напрежението е свързан към щифт 6 на IC. Един резистор на веригата на делителя на напрежението е свързан чрез кондензатор 1uF към изходния щифт 3 през 100k резистор. Реле с неговата схема на драйвер е свързано между щифт 2 и положителния извод на кондензатора. Светодиодът също е свързан чрез резистора си за ограничаване на тока на изхода на IC. Основата на NPN транзистора, използвана за управление на изходното реле, е свързана към изходния щифт 3 на IC чрез резистор 1K. Основата на PNP транзистора, задвижващ превключващото реле на IC, е свързана към изхода на модула на IR сензора.

Работа на верига за детектор на движение

Работата на веригата на датчика за движение е дадена по-долу:

Първоначално, благодарение на делителя на напрежението, половината от захранващото напрежение е там на щифтове 2 и 6, тъй като използваме делител на напрежение с еднаква стойност на резисторите и по този начин изходът на IC е изключен.
Когато движението се открие от сензора, кондензаторът започва да изтегля ток през резистора R3, за да се зареди и по този начин спадът на напрежението в резистора се променя, което от своя страна прави напрежението на щифт 2 под 1/3 от знака на захранващото напрежение. Това включва изхода на IC.
Сега кондензаторът е напълно зареден към захранващото напрежение през резистора 100kΩ. Когато движението бъде открито, отново щифт 6 на таймера IC открива заредения кондензатор, който очевидно е на захранващото напрежение и по този начин надвишава знака 2/3. Това изключва изхода на IC.
Ако наблюдавате веригата малко отблизо, можете да видите, че можем да използваме BJT вместо реле и вие сте прави, но за съжаление това няма да работи. Причината отново е разликата между идеалния и реалния свят. Използваме BJT навсякъде, но те не са перфектни превключватели и имат някакъв ток на утечка, който в този случай бърка във веригата. В този случай се нуждаем от идеален превключвател и по този начин използваме реле.
Транзисторите се използват за задвижване на релетата. Използваме PNP транзистор за задвижване на основното реле, тъй като модулът на IR сензора дава постоянно захранващо напрежение на изхода си и когато открие нещо, дърпа напрежението към земята. Можем да използваме NPN транзистор за задвижване на изходното реле, тъй като IC има активна висока мощност.

Демонстрация на верига на датчика за движение

Следвайки схемата на схемата на детектора за движение 555, дадена по-горе, създадох схемата на перфборда, видеото от която е налично в края на статията. Също така, снимките, свързани с веригата, са дадени по-долу.

Ето как можете да използвате известната 555-таймерна интегрална схема в комбинация с IR сензор, за да проектирате схема на високоскоростен сензор за движение. Ако имате някакви съмнения, свързани с веригата, не се колебайте да оставите коментара си по-долу.